RFID的应用开发空间不断扩大

作者：Ian Wright

1973年在RFID发展历史中是非常关键的一年，美国批准了首批两项专利，一项是有源RFID标签，另一项则是无钥匙进入系统。在随后的20年中，RFID实现了快速的商业扩展，并在欧洲和美国的运输、动物追踪和与库存相关的各种应用中得到了广泛采纳。随着1990年代在技术上的成熟，一系列RFID标准相继出现，到上世纪末，全球已申请了1000多项RFID专利。

2002年又是具有里程碑意义的一年，恩智浦（NXP）、索尼（Sony）和诺基亚（Nokia）推出了近场通信（NFC）技术，用于在低功率移动设备上进行非接触式数据传输，从而使这种技术在所有主要品牌智能手机上实现了标准化。

从RFID的第一项专利申请到现在已经过去了近50年时间，但其采用没有丝毫放缓迹象，领先的市场数据提供商Statista预测，全球RFID市场将从2020年的200亿美元增长到2025年的超过440亿美元。本文中，我们将介绍当今RFID技术的一些流行应用，讨论一些与RFID开发相关的技术，并探讨推动RFID未来发展的新兴应用。

如表1所示，根据载波频率和耦合方法的不同，RFID有三种主要变体，每一种都有其自身的优势，因而可使RFID设备适应不同的应用场景。NFC作为RFID的子集，在RFID频谱的高频（HF）范围内运行。

表1：三种RFID变体。

在这三种变体中，技术的发展趋势是标签变得越来越小，而成本却直线下降，导致RFID在各种应用中得到广泛采纳。RFID和NFC分别面向不同的特定应用：RFID以物品为中心，将RFID标签粘贴到物品上，使其能够向计算机网络报告其身份和其他信息。另一方面，NFC则具有非常短的作用范围，是一种以用户为中心的技术，需要用户的特意参与，以确保完成诸如付款或建筑物访问等功能。

全球已有数千万个RFID标签正在用于越来越多的任务，如表2所示，其中还标明了最受欢迎的市场。

表2：到2018年所有类型RFID标签的累计销售量。（来源：IDTechEx）

随着时间的推移，NFC和RAIN已经成为最受欢迎的RFID变体，并且最近的一些发展动态也推动了它们的普及率，其中包括：

· 2014年成立了RAIN RFID产业联盟，以促进可互操作的UHF RFID应用开发，从而为进一步发展铺平了道路。

· 物联网的快速增长给嵌入式传感器产生的数据带来了巨大需求，低成本RAIN标签可以为更多的“物品”提供基本的智能。

· 2018年，Apple宣布从XR/XS型号开始，所有iPhone都能够本机读取NFC标签。由于Android智能手机已具备此项功能，估计NFC现在已经用于大约22亿部手机，随着多个组织继续探索越来越多的应用，将继续释放NFC的全部潜力。

· 低成本、无芯片RFID标签的出现，能够将信息存储在可打印的谐振器和延迟线中，并在柔性基板中得以实现，从而使RFID在新的大批量、成本敏感应用中得到更多采纳。

这些重要的发展动态确保了RFID技术在当今瞬息万变的世界中仍然具有重要意义，并将其定位于能够支持越来越多应用的推动技术。

上述发展动态为RFID RAIN和NFC技术创造了坚实的平台。零售行业将继续成为RAIN技术的主要应用市场，2019年服装行业采用了大约100亿个RFID标签。非接触卡还将成为RAIN技术发展的另一重要驱动力，其中包括非接触支付、运输和安全访问等应用。预计未来将增加采用RAIN技术的其他领域包括：

· 动物标签，这是许多国家/地区的法律要求，2019年采用了5.8亿个标签

· 航空行李处理–国际航空运输协会（IATA）现在要求航空公司使用RAIN技术标记行李

· 作为一种廉价的技术，RAIN能够将许多日常物品变成可以连接到物联网的智能“物品”

全球范围内正在使用的智能手机中，有相当大数量能够支持NFC，这为基于此项技术的应用增长创造了巨大潜力。

公共交通已开始使用NFC技术，用户可以通过在入口处通过手机来进入，并且这项应用注定要在全球迅速扩展。在零售业中，品牌所有者正在使用智能包装中的NFC来创建“实体数字式（physical-digital）”购物体验。通过点击带有嵌入式NFC标签的产品，消费者可以访问从品牌视频到社交媒体产品评论的所有内容。

在汽车行业，制造商也在使用NFC技术来增强用户体验。宝马和特斯拉等高端车型正在其车辆中部署NFC标签，以实现许多自动化功能，包括共享车辆进入、驾驶员设置、信息娱乐系统定制等。

最后，在医疗领域，NFC技术也非常适合用于可植入设备，由于这些设备必须在体内停留数年，因此必须具备很高的能效，尽可能节省电能。对于这些应用，执业医生能够在只有必要时使用读码器来激活标签，并且还可以进行无线充电。

这些只是正在新出现的通过RFID RAIN和NFC技术完成创新应用的几个例子，随着RFID标签尺寸缩小，成本降低，未来将在更多领域出现更多的应用。

尽管RFID技术已经应用了将近50年，但它仍处于其技术生命周期的早期阶段。这项技术起初主要用于资产标签和物品追踪，最近的技术发展使得标签更小，价格更便宜，从而将其应用潜力扩展到更广泛的领域。 NFC技术已经在大多数当代智能手机中得以集成，为NFC的进一步应用开发搭建了巨大平台，与此同时，RFID RAIN联盟为确保互操作性做出了巨大努力，这也为RFID在消费领域之外的快速增长奠定了坚实的基础。

50年后，RFID技术才刚刚起步。